열응력 계산기

이 계산기 정보

구조 부재가 가열되거나 냉각되는데 완전히 구속되어 자유롭게 팽창하거나 수축할 수 없을 때, 막힌 치수 변화는 대신 내부 응력으로 바뀝니다. 이 계산기는 표준 공학 공식 σ = E · α · ΔT를 적용합니다. E는 재료의 영률(강성), α는 열팽창 계수, ΔT는 온도 변화입니다. E를 GPa, α를 ppm/°C, ΔT를 °C로 하면 응력이 MPa로 나옵니다(그 단위로 E · α · ΔT를 곱한 값은 kPa이므로 1,000으로 나누어 MPa로 만듭니다). 부호는 ΔT를 따릅니다. 가열(양의 ΔT)하면 양수 값이 나오며 이는 압축 응력이고, 냉각하면 음수 값이 나오며 이는 인장 응력입니다.

양 끝이 단단히 고정된 모든 것에 대해 매우 중요한 계산입니다. 앵커 사이에 용접된 파이프라인, 연속 용접 레일 선로, 교대에 접합된 교량 거더, 팽창률이 맞지 않아 접합부에 응력이 생기는 다중 재료 조립체가 그 예입니다. 엔지니어는 이를 사용해 신축 이음의 크기를 정하고, 재료를 선택하고, 구속된 부품이 예상되는 온도 변화에서 항복하거나 좌굴하지 않는지 검증합니다.